Portata sollevamento

Quale portata massima possono smaltire le pompe sul limite della curva caratteristica? Il calcolo individua l incrocio tra la curva H-Q delle pompe (discendente) e le perdite totali della condotta di mandata. Calcolo locale nel browser.

Dati impianto e pompe

Inserisci i parametri idraulici della condotta di mandata, l afflusso medio alla vasca (opzionale, per il confronto con la portata massima) e i punti caratteristici della curva pompa. Se le pompe in servizio sono identiche, imposta il numero di pompe attive e usa una sola curva.

Condotta di mandata

Somma coefficienti perdita localizzata sumK [-]Somma dei coefficienti K (o zeta) di tutti gli accessori in mandata: h_L = sumK * v^2 / (2g). Vedi tabella sotto.

Lunghezza condotta L [m]

Diametro interno D [m]

Scabrezza Manning n [-]

Dislivello geodetico Hgeo [m]

Afflusso medio alla vasca Qin [m3/h]Opzionale. Confronto con la portata massima di sollevamento (rapporto Qmax/Qin).

Coefficienti K di riferimento (perdite localizzate)

Formula standard: h_L = sumK * v^2 / (2g), con sumK adimensionale. Si sommano i K tabellati per ogni accessorio presente in mandata (valvole, curve, imbocco, uscita). Fonti: Hydraulic Institute, Crane TP-410, idraulica delle condotte in pressione.

Accessorio / manovra	K [-]
Entrata da vasca (spigolo vivo)	0,5
Entrata arrotondata / beccuccio	0,05
Uscita libera in bacino o scarico	1,0
Curva 90 gradi raggio lungo (R/D circa 1,5)	0,6
Curva 90 gradi gomito standard	0,9
Curva 45 gradi	0,4
Te passante	0,2
Te derivazione 90 gradi	1,0
Saracinesca completamente aperta	0,2
Valvola a clapet / non ritorno	2,5
Valvola di fondo con griglia (pie d ippocampo)	3 - 5
Riduzione brusca di diametro	0,5 - 1,0

Valori aggregati tipici (mandata sollevamento)

Configurazione	K totale indicativo
Mandata breve (entrata + 1-2 curve + uscita)	1,5 - 3
Mandata con clapet e 4-6 accessori	4 - 8
Esempio predefinito (mandata articolata)	6 - 8

sumK = somma dei K di tutti gli accessori in mandata. Il default sumK = 7 corrisponde a circa entrata, clapet, 2-3 curve e saracinesca. Verificare sempre sul layout reale.

Curva caratteristica pompa (H-Q)

Pompe identiche in parallelo

Curva Q-H tipica da pompa centrifuga sommergibile fognaria: prevalenza massima a portata nulla, prevalenza decrescente al crescere della portata. L esempio precompilato e indicativo; sostituire con i punti del costruttore.

Punto	Prevalenza H [m]	Portata Q [m3/s]
1
2
3
4
5
6

Portata massima di sollevamento

incrocio trovato

169.995 m³/h

Portata massima Qmax [m3/h]

0.047221 m³/s

Portata massima Qmax [m3/s]

35.3777 m

Prevalenza totale Htot [m]

35.5 m

Prevalenza pompa al punto di lavoro [m]

30 m

Quota geodetica Hgeo [m]

5.1678 m

Perdite distribuite hf [m]

0.2099 m

Perdite localizzate hL [m]

0.7669 m/s

Velocita in mandata [m/s]

2.125

Rapporto Qmax/Qin

Per afflussi superiori a Qmax, pompe e condotta di mandata non smaltiscono tutta la portata in ingresso: il livello in vasca sale.

Relazione tecnica di calcolo

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Grafico prevalenza - portata

Incrocio tra curva caratteristica H-Q della pompa (discendente) e curva delle perdite totali della mandata.

Base tecnica del calcolo

Portata di sollevamento e punto di lavoro

La portata massima trasferibile dipende dalla capacita complessiva delle pompe e dal sistema di mandata. Si costruisce la curva delle perdite totali H(Q) = Hgeo + hf + hL e la si confronta con la curva delle pompe in parallelo. La portata al primo incrocio e il limite operativo del sistema di sollevamento.

Tracciabilita

Formule principali

Perdite distribuite (Manning, tubo circolare pieno)hf = (n^2 * L / R^(4/3)) * v^2R = D/4 raggio idraulico; v = Q/A, A = pi D^2/4; L lunghezza; D diametro interno; n scabrezza Manning.

Perdite localizzatehL = sumK * v^2 / (2g)sumK somma dei coefficienti di perdita K (o zeta) degli accessori; g = 9,80665 m/s^2.

Prevalenza totaleHtot = Hgeo + hf + hLHgeo dislivello geodetico da sollevamento a scarico.

Pompe in paralleloQ_tot(H) = sum Q_i(H)Addizione orizzontale delle curve: a parita di prevalenza di mandata H, ogni pompa fornisce la propria portata Q_i(H) letta sulla curva caratteristica; le portate si sommano. Con n pompe identiche attive e stessa curva: Q_tot(H) = n * Q_pompa(H). Il punto di lavoro e l incrocio tra questa curva composita e H_tot(Q).

Portata massimaQmax al primo incrocio Htot(Q) = Hpompa(Q)Punto di lavoro limite prima che il sistema non riesca a smaltire ulteriore portata.

Fonti e riferimenti

Hydraulic Institute — Pump System CurvesCurva di sistema: quota statica + perdite distribuite e localizzate; h_m = sumK v^2/(2g).
Crane TP-410 / idraulica industrialeCoefficienti K per raccordi e valvole; somma per sumK.
Manning — condotta circolare pienohf = n^2 L v^2 / R^(4/3) con R = D/4.
Curva caratteristica pompa centrifuga (Q-H)Hydraulic Institute pump fundamentals; Grundfos Q-H curve guidance.
EPA SWMM 5.2 Reference Manual Vol. II (cap. 6-7)Riferimento per modellazione dinamica pompe e force main; questo calcolatore e una verifica statica con convenzioni standard, non replica il motore SWMM.

Limiti di validita

Verifica analitica statica di progetto: incrocio curva pompa e curva perdite con Hgeo fisso. Non sostituisce simulazione dinamica di vasca, rete o controlli pompa.
Attrito Manning su tubo circolare pieno in regime permanente; per mandate in pressione con dati di progetto Hazen-Williams o Darcy-Weisbach possono essere preferiti in relazione e vanno inseriti in modo coerente con n o con un modello dedicato.
Rispetto a SWMM 5.2: il motore calcola Q(H) da quote nodi variabili; le force main usano Hazen-Williams o Darcy-Weisbach; le perdite locali sono integrate nell equazione di momento. Non confrontare Qmax direttamente con portate SWMM senza allineare modello e parametri.
Assume pompe identiche in parallelo con la stessa curva; per pompe diverse serve sommare le curve singole.
Non considera transitori, curve variabili nel tempo, riduttori di portata o livelli di avvio/arresto.
La curva pompa va inserita con punti reali del costruttore; l esempio precompilato e solo indicativo.
sumK va stimato dalla configurazione reale di valvole, curve e accessori (tabella di riferimento sotto).

Per relazione tecnica

Dati di condotta, curva pompa e portata massima di sollevamento.
Sviluppo delle perdite e prevalenza totale al punto di incrocio.
Confronto con Qin e rapporto Qmax/Qin.